(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ЮЗА И БУКСОВАНИЯ КОЛЕСНБ1Х ПАР ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Изобретение относится к способам защиты от юза и буксования электроподвижного состава транспортных средств, оборудованного широтно-импульсным преобразователем с емкостной коммутацией. Известен способ обнаружения юза и буксования колесных пар электроподвижного состава, оборудованного широтно-импульсным преобразователем с емкостной коммутацией, заключающийся в том, что измеряют временные интервалы приложения напряжения к электродвигателям, сравнивают их и в случае неравенства формируют сигнал юза или буксования 1. Недостатком указанного способа является большой разброс величины избыточного проскальзывания колесных пар в зависимости от частоты их вращения, так как измеренные интервалы времени сравнивают с фиксированной величиной. Цель изобретения - упрощение обнаружения юза и буксования. Цель достигается тем, что в качестве временного интервала принимают время между моментом подачи импульса на коммутирующий тиристор и моментом прекращения протекания тока в цепи коммутирующего конденсатора. Сущность -предлагаемого способа заключается в следующем. При применении тиристорно-импульсного регулирования напряжения на электроподвижном составе тиристорно-импульсные преобразователи подключают между источником питания и тяговыми двигателями. Причем, при применении мостовых преобразователей с общим узлом коммутации в одну ветвь преобразователя включается один или два двигателя и в другую ветвь - аналогичная нагрузка. Коммутирующий конденсатор перезаряжается на обратную полярность при открытии одного плеча, состоящего из двух коммутирующих тиристоров, в один полупериод - током одного двигателя и во второй полупериод - током второго двигателя при открытии второй пары коммутирующих тиристоров. При одинаковой скорости вращения, когда отсутствует буксование, токи двух двигателей одинаковы в связи с равенством противоэдс. Время перезаряда коммутирующего конденсатора в оба полупериода определяется как
-
перез
8
где l/t -напряжение коммутирующего кон денсатора;
CKемкость коммутирующего конденсатора;
1 -ток тягового двигателя. При возникновении буксования одного из двигателей в процессе пуска ток якоря уменьшается в связи с увеличением противоэдс и в соответствии с (1) происходит увеличение времени перезаряда. Причем на различных стадиях пуска ток якоря различен и с увеличением скорости уменьшается, однако последний равен во всех двигателях по абсолютному значению. Поэтому на любой стадии регулирования время (1) будет различным, но одинаковым для обоих полупериодов перезаряда конденсатора, т. е. задаваться каким-то эталонным временем затруднительно для различных нагрузок, а сравнивая время перезаряда конденсатора в оба полупериода, легко обнаружить начавшийся процесс буксования. Причем допустить ложное выявление буксования при помощи предлагаемого способа невозможно, так как практически одновременное буксование всех колесных пар с одинаковой скоростью нереально.
На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема тягового привода электроподвижного состава; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на тяговых двигателях и коммутирующей емкости; на фиг. 3 - блок-схема устройства обнаружения юза и буксования.
Силовая схема тягового привода на примере которого рассматривается реализация предлагаемого способа, содержит тяговые двигатели 1 и 2 постоянного тока, подключенные к источнику 3 питания через широтно-импульсный преобразователь, включающий в себя главные тиристоры 4 и 5, коммутирующие тиристоры 6, 7, 8 и 9, коммутирующий конденсатор 10 и блокирующие диоды 11 и 12.
Временные диаграммы содержат кривую а напряжения на коммутирующем конденсаторе 10, кривую б напряжения на первом тяговом двигателе 1, кривую в напряжения на втором тяговом двигателе 2, точки Аи Б, соответствующие моментам времени, в которых происходит открытие коммутирующих тиристоров 6 и 8 и 7 и 9, точки В и Г, соответствующие моментам времени, в которых прекращается перезаряд коммутирующего конденсатора 10, интервал Т времени регулирования тиристорно-импульсного преобразователя.
Устройство обнаружения юза и буксования состоит из дешифратора 13, к которому
подсоединены двоичные счетчики 14 и 15 выходами, число которых равно 2 п (п - число разрядов счетчиков), причем второй счетчик 15 имеет выход 16, идущий на линию 17 задержки, своим выходом соединенной с входами 18 и 19 сброса счетчиков. Кроме того, счетчики имеют управляющие входы 20 и 21. Дешифратор своим выходом соединен с исполнительным элементом 22, который может представлять собой устройство, задающее уставку и изменяющее коэф0 фициент заполнения.
Устройство работает следующим образом.
При открытии силового тиристора 4 к двигателю 1 прикладывается напряжение (кривая б на фиг. 2) источника 3 питания.
В цепи двигателя начинает проходить ток. Для закрытия тиристора 4 в момент времени, соответствующий точке А, происходит открытие коммутирующих тиристоров 7 и 9, благодаря чему к тиристору 4 прикладывается обратное напряжение коммутирующего конденсатора 10, который перезаряжается на обратную полярность (кривая а на фиг. 2) током двигателя, который прекращается в точке В. Через время равное 0,5 Т происходит открытие силового тиристора 5 и
к двигателю 2 прикладывается напряжение (кривая 8 на фиг. 2) источника 3 питания. В момент времени, соответствующий точке Б, для закрытия тиристора 5 открываются тиристоры б и 8, через кото- рые происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 10 на обратную полярность (кривая а на фиг. 2) током тягового двигателя 2. В случае, когда скорости вращения якорей двигателей равны, время перезаряда коммутирующего конденсатора 10 током
J тягового двигателя 1 в интервал времени, соответствующий отрезку АВ, равно времени перезаряда коммутирующего конденсатора 10 током тягового двигателя 2 в интервал времени, соответствующий отрезку БГ. В случае возникновения буксования
или юза одной из колесных пар указанные интервалы будут различны, в соответствии с выражением Q.
Для сравнения времени перезаряда конденсатора 10 в один интервал времени со
$ временем перезаряда во второй интервал времени в момент открытия коммутирующих тиристоров 7 и 9 по входу 20 счетчика 14 (фиг. 3) подаются тактовые импульсы, которые изменяют состояние триггеров счетчика, в соответствии с которыми двоичный
код поступает на дешифратор 13. При окончании перезаряда конденсатора на обратную полярность прекращается поступление тактовых импульсов на счетчик 14. За время перезаряда конденсатора на обратную
5 полярность на счетчик 14 поступает определенное количество тактовых импульсов, в соответствии с которыми на выходе счетчика 14 присутствует двоичный код. Во второй интервал времени по входу 21 при открытии коммутирующих тиристоров 6 и 8 на счетчик 15 начинают поступать тактовые импульсы, число которых за время перезаряда конденсатора равно числу импульсов, поступивших на счетчик 14 в случае равенства времени перезаряда. На дешифратор 13 в этом случае поступает двоичный код, который равен двоичному коду, поступающему с двоичного счетчика 14. Диодная матрица дешифратора 13 набрана таким образом, что при равенстве кодов на выходе 23 отсутствует сигнал и наоборот, при рассогласовании кодов на выходе 23 появляется сигнал, который поступает на исполнительный элемент 22, с помощью которого происходит уменьшение коэффициента заполнения тиристорного преобразователя, уменьшая тем самым подводимое напряжение к двигателям с целью прекращения буксования. Для возвращения счетчиков 14 и 15 в исходное состояние при завершении счета счетчиком 15 по выходу 16 поступает потенциальный сигнал на линию 17 задержки, с выхода которой сигнал после времени, достаточного для сравнения кодов, поступающих на дещифратор, следует на счетчики 14 и 15, сбрасывая последние в исходное состояние, подготавливая тем самым к новому циклу сравнения. Таким образом, применяя предлагаемый способ предоставляется возможность повысить эффективность, быстродействие защиты, упростить устройства обнаружения юза и буксования. Формула изобретения Способ обнаружения юза и буксования колесных пар электроподвижного состава, оборудованного щиротно-импульсным преобразователем с емкостной коммутацией, заключающийся в том, что измеряют временные интервалы приложения напряжения к электродвигателям, сравнивают их и в случае неравенства формируют сигнал юза или буксования, отличающийся тем, что, с целью упрощения обнаружения юза и буксования, в качестве временного интервала принимают время между моментом подачи импульса на коммутирующий тиристор и моментом прекращения протекания тока в цепи коммутирующего конденсатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 619373, кл. В 60 L3/10, 1974 (прототип).
v
о J о
Л
7 7
У
10
8
A/f
